Роль математики в формировании профессиональных компетенции будущих выпускников по специальности «Сварщик (Ручной и частично механизированной сварки(наплавки)»
статья по математике

Роль математики в формировании профессиональных компетенции будущих выпускников по специальности «Сварщик (Ручной и частично механизированной сварки(наплавки)»

Жигжитова О.Б., преподаватель математики

ГБПОУ «Бурятского Республиканского

 индустриального техникума»

Одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности в СПО является включение студента в исследовательскую и проектную деятельность. Основная задача исследовательской и проектной деятельности направлена на практическое применение предметных знаний. В исследовательских и проектных работах востребованы практически любые способности подростков, сочетаются различные виды познавательной деятельности. Исследовательская и проектная деятельность побуждает подростка к творчеству как индивидуальному, так и коллективному; способствует их предварительной профессиональной ориентации.

Проблема, поставленная в данном исследовании, заключается в необходимости выявления педагогических условий формирования профессиональных компетенции в процессе изучения математики.

Объектом моего исследования является метод проекта, как один из вариантов обучения математики в группах по специальности «СВАРЩИК (РУЧНОЙ И ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ (НАПЛАВКИ)».

Предметом является выявление роли поэтапной работы над проектом как фактор успешной организации проектной деятельности в целом.

Математика в системе профессионального образования показывает, что основная  задача обучения – это обеспечение прочного и сознательного овладения студентами системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности современного общества. Без  математики с ее развитым логическим и вычислительным аппаратом был бы невозможен прогресс в различных областях человеческой деятельности, в том числе и в сварочном производстве.

Создание сварной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, надежному в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, расчет, рациональное построение технологии изготовления. Все это требует определенных математических знаний – вычислительных навыков, знания правила пропорции, умения нахождения неизвестного, а так же знания по геометрии.

Формирование профессиональных компетенций состоит из следующих этапов:

ПК 1.2. Использовать конструкторскую, нормативно-техническую и производственно-технологическую документацию по сварке.

ПК 1.5. Выполнять сборку и подготовку элементов конструкции под сварку.

Необходимы:

•Знания и навыки расчетного характера.

•Умения выполнять действия с действительными числами, с числами разных знаков, со степенями.

•Умения  оперировать с процентами.

•Знания правила пропорции.

•Знания из области геометрии (определения  и построения основных геометрических фигур на плоскости, формул для вычисления площадей и объемов, свойства прямых и плоскостей на плоскости и в пространстве).

•Владение навыками работы на калькуляторе и на компьютере

Геометрическое проектирование сварочной конструкции помогает не только уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, но и позволяет свести до минимума изменения, вносимые в конструкцию, практически исключить ошибки и улучшить качество изделия. Рассмотрим различные производственные задачи, приводящие к необходимости применения математического аппарата.

В данной работе представлена проектно-исследовательская деятельность студентов в которой проведена некоторая классификация задач, и показано, что существуют стандартные приемы и методы, а также определенный набор опорных заданий, на которых формируется  профессиональные компетенции в процессе изучения математики.

Многие, привлекающие наш взгляд изделия созданы руками сварщика. Это кованые изделия.  Мы видим различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки.  Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие руки не могут сделать такого.

    Рисунок 1                                       Рисунок 2

Для того чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и технологичности.

Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является важной частью работы современного сварщика.

Возможность создания точных моделей детали является фундаментом успешного результата.

Один из проектов разработанный на занятиях математики.

Пусть требуется рассчитать количество металла, необходимое для изготовления данной ограды с заданным количеством пролетов.(рис3)

Для решения этой производственной задачи тоже требуется умение чтения чертежа, или даже его построения по желанию заказчика.

Рассмотрим один пролет. Изделие изготавливается из металлического прутка или тонкой арматуры. Чтобы сосчитать количество металла (по длине), необходимо знать все линейные размеры этой конструкции.

Кроме того, потребуется расчет длины окружности фрагмента 1 по формуле, где R – радиус окружности, и расчет длины дуги окружности фрагмента 2 по формуле , где n – величина центрального угла (рис 4).

Сложив все размеры и умножив на количество пролетов, мы получим искомую величину – количество материала по длине.

При изучении темы «Перпендикулярность прямых и плоскостей»  рассматриваются расположение плоскостей в тавровых  и угловых соединениях, расположение металла при изготовлении решетчатого настила (увеличение прочности за счет перпендикулярного расположения).

Изготовление качелей – не такая уж простая задача, потребуется полистать учебник геометрии, вспомнить возможные случаи взаимного расположения прямых в пространстве

При изучении темы «Многогранники» производим расчет площадей и объемов изделий, имеющих форму многогранников; расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия; изменение размеров фигур с учетом подобия.

Изготовление печи для бани

Изготовление печи для бани – эта конструкция состоит из нескольких геометрических форм, каждая с определенными свойствами – прямоугольный параллелепипед, цилиндр. Расчет для профессионально значимых задач производит непосредственно техник – сварщик, а рабочий сварщик может определять данные параметры по другим комплексным признакам.

Примеры задач по данной теме

1. Сколько квадратных метров конструкционной стали потребуется для изготовления емкости для воды, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда с линейными размерами 1,2, 3 и 1,5 м
2. Найдите  массу стальной двутавровой балки длиной 4 м, шириной 1 см, высотой 8 см. (плотность стали ≈ 7,8 г/см3).
3. Вычислите массу профильного металла  длиной 25,75 м, высотой 1,2 м. Поперечное сечение – 8 мм (плотность стали ≈ 7,8 г/см3).
4. Сварщику необходимо изготовить бункер, имеющий форму правильной четырехугольной призмы, длина стороны основания которого равна 1,2 м, высота – 2,4 м. Сколько стали необходимо выполнения работы? (Прим.: на швы следует добавить 3% материала).

Для будущих сварщиков профессионально значимым является и  тема «Тела вращения».

Заключение.

Естественно-математическая подготовка сварщиков имеет решающее значение для формирования профессиональных качеств умение работать самостоятельно, сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с требованиями, умело координировать свои движения и быстро реагировать на изменения ситуаций.

Развивается чувствительность зрительного и слухового анализаторов, формируются навыки соблюдения технологической последовательности выполняемых работ. Все это способствует росту компетентности будущего сварщика, высокой мобильности, что позволит ему быть конкурентным в сложных рыночных условиях.

Литература

1. Алешина  Т.Н.  Дидактический  материал  проф.  направленности  как  средство повышения эффективности обучения математике в средних профтехучилищах. – М.: Просвещение, 1990.
2. Алимов Ш.А. Алгебра и начала анализа. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2011.
3. Атанасян Л.С. Геометрия. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2007.
4. Блинов А.Н., Лялин К.Н. Сварочные работы (конструкции).
5. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварочные конструкции.
6. Покровский Б.С. Сборник дидактических материалов по курсу спец. технологии  по  профессии "Слесарь  механосборочных  машин":  Методические  рекомендации. Часть 1. – М.: Высшая школа, 1996.  
7. Рудник  Г.С.,  Соловьев  И.Я.  Сборник  задач  и  упражнений  по  математике  для подготовки металлистов в средних профтехучилищах. – М.: Высшая школа, 1985.